Java Basics

Java核心(コア) 概念(がいねん) と基礎(きそ) 知識(ちしき) リファレンス。

CDI

Contexts and Dependency Injection

Do-it-Yourself Dependency Injection

Collection

Java Collections Frameworkは、List、Set、Map、Queueなどのデータ構造(こうぞう) を提供(ていきょう) 。

ConcurrentHashMap

複数(ふくすう) のスレッドが同時(どうじ) にエントリにアクセス可能(かのう)
デフォルト：16セグメントに分割(ぶんかつ)
デフォルト容量(ようりょう) ：16、負荷(ふか) 係数(けいすう) ：0.75

CopyOnWriteArrayList

ArrayListのスレッドセーフ版(ばん)
書(か) き込(こ) み操作(そうさ) 時(じ) に基礎(きそ) 配列(はいれつ) の新(あたら) しいコピーを作成(さくせい)

classpath

classpathは、Javaランタイムがクラスとリソースを検索(けんさく) するために使用(しよう) 。

Encapsulation

Modifier	Class	Package	Subclass (Same/Other Package)	Global
private	⭕
default	⭕	⭕
protected	⭕	⭕	⭕
public	⭕	⭕	⭕	⭕

Enum

int enum pattern

欠陥(けっかん) あり！

public static final int APPLE_FUJI          = 0;
public static final int APPLE_PIPPIN        = 1;
public static final int APPLE_GRANNY_SMITH  = 2;
public static final int ORANGE_NAVEL        = 0;
public static final int ORANGE_TEMPLE       = 1;
public static final int ORANGE_BLOOD        = 2;

型(かた) 安全性(あんぜんせい) がなく、便利(べんり) さもない。

コンパイラは_apple_を_orange_を期待(きたい) するメソッドに渡(わた) しても警告(けいこく) しない。 int enumはコンパイル時(じ) 定数(ていすう) であり、使用(しよう) するクライアントにコンパイルされる。 enum定数(ていすう) に関連(かんれん) する_int_が変更(へんこう) されると、クライアントを再(さい) コンパイルする必要(ひつよう) がある。 int enum定数(ていすう) を印刷(いんさつ) 可能(かのう) な文字列(もじれつ) に変換(へんかん) する簡単(かんたん) な方法(ほうほう) がない（数字(すうじ) しか見(み) えない）。

Solution - Enum Types

主要(しゅよう) ポイント：

enumは型(かた) 安全性(あんぜんせい) を向上(こうじょう)
enum型(がた) のフィールド名(めい) は大文字(おおもじ)
enumはswitch文(ぶん) で簡単(かんたん) に使用(しよう) 可能(かのう)
enumは走査(そうさ) 可能(かのう)
enumはフィールド、コンストラクタ、メソッドを持(も) てる
enumのコンストラクタはprivateなのでインスタンス作成(さくせい) 不可(ふか)
enumに抽象(ちゅうしょう) メソッドを書(か) いて実装(じっそう) を提供(ていきょう) 可能(かのう)
enumは複数(ふくすう) のインターフェースを実装(じっそう) できるが、クラスは継承(けいしょう) できない（内部(ないぶ) でEnumクラスを継承(けいしょう) ）

Exception

Checked Exception 検査例外

必(かなら) ず処理(しょり) が必要(ひつよう) なException。これらの状況(じょうきょう) は事前(じぜん) に回避(かいひ) できるとは限(かぎ) らず、外部(がいぶ) 環境(かんきょう) に関連(かんれん) することが多(おお) いため、事前(じぜん) 処理(しょり) が必須(ひっす) 。

Unchecked Exception 非検査例外

必(かなら) ずしも処理(しょり) する必要(ひつよう) がないException。これらの状況(じょうきょう) はエンジニアがコードを書(か) く際(さい) に事前(じぜん) に回避(かいひ) できるため、Javaはコードの複雑(ふくざつ) さを増(ふ) やさないよう強制(きょうせい) しない。

Generics

PECS
- Producer : 読(よ) み取(と) りのみ、格納(かくのう) 不可(ふか) (Covariance)
- Consumer : 格納(かくのう) 可能(かのう) 、外部(がいぶ) への読(よ) み取(と) りはObjectのみ (Contravariance)

I/O

  graph RL
    subgraph TOP
    R[\Reader\] --> |character streams| Z{Object}
    W[\Writer\] --> |character streams| Z
    IS[\InputStream\] --> |bytes stream| Z
    OS[\OutputStream\] --> |bytes stream| Z
    end

データフロー (Data Flow) 処理

入力は源を探す

  graph LR
    0((源 Source))
    ==> 1([低階Input_FileInputStream])
    ==> 2([高階Input_BufferedInputStream])
    ==> 3([任意の高階Input])
    ==> infitity((プログラム Program))

出力は宛先を探す

  flowchart LR
    infitity((プログラム Program))
    ==> 3([任意の高階Output])
    ==> 2([高階Output_BufferedOutputStream])
    ==> 1([低階Output_FileOutputStream])
    ==> dest((宛先 Destination))

I/Oを閉じる

try-with-resource
最終(さいしゅう) ラッパーの高階(こうかい) ストリームのみ閉(と) じる

Stream APIs

Intermediate Operations
- Stateful
- Stateless
Terminal Operation
- Short-Circuit
- Non-Short-Circuit

Intermediate operationsは常(つね) にlazy。

Stateless

操作(そうさ) の処理(しょり) が以前(いぜん) の要素(ようそ) に影響(えいきょう) されない場合(ばあい) 、ステートレス

unordered, filter, map, mapToInt, mapToLong, mapToDouble
flatMap, flatMapToInt, flatMapToLong, flatMapToDouble, peek

Stateful

操作(そうさ) がこれまで処理(しょり) されたすべての要素(ようそ) の情報(じょうほう) を必要(ひつよう) とする場合(ばあい) 、ステートフル

distinct, sorted, limit, skip

Short-Circuit

要素(ようそ) の不要(ふよう) な処理(しょり) を回避(かいひ) して計算(けいさん) を最適(さいてき) 化(か) し、パフォーマンスを向上(こうじょう) させる操作(そうさ) 。

anyMatch, allMatch, noneMatch, findFirst, findAny, limit

Non-Short-Circuit

最終(さいしゅう) 結果(けっか) を得(え) るためにすべての要素(ようそ) を処理(しょり) する必要(ひつよう) がある。

forEach, forEachOrdered, toArray, reduce, collect, max, min, count

Functional Interface

Interface	説明(せつめい)	Method(s)
`Predicate<T>`	1つの引数(ひきすう) の述語(じゅつご) （boolean値(ち) 関数(かんすう) ）	`boolean test(T t)`
`Consumer<T>`	1つの入力(にゅうりょく) 引数(ひきすう) を受(う) け取(と) り、結果(けっか) を返(かえ) さない操作(そうさ)	`void accept(T t)`
`Function<T, R>`	1つの引数(ひきすう) を取(と) り、結果(けっか) を生成(せいせい) する関数(かんすう)	`R apply(T t)`
`Supplier<T>`	結果(けっか) のサプライヤ	`T get()`
`UnaryOperator<T>`	1つのオペランドに対(たい) する操作(そうさ) で、同(おな) じ型(かた) の結果(けっか) を生成(せいせい)	`T apply(T t)`
`BinaryOperator<T>`	同(おな) じ型(かた) の2つのオペランドに対(たい) する操作(そうさ) 、同(おな) じ型(かた) の結果(けっか) を生成(せいせい)	`T apply(T t1, T t2)`
`BiPredicate<T, U>`	2つの引数(ひきすう) の述語(じゅつご)	`boolean test(T t, U u)`
`BiConsumer<T, U>`	2つの入力(にゅうりょく) 引数(ひきすう) を受(う) け取(と) り、結果(けっか) を返(かえ) さない操作(そうさ)	`void accept(T t, U u)`
`BiFunction<T, U, R>`	2つの引数(ひきすう) を取(と) り、結果(けっか) を生成(せいせい) する関数(かんすう)	`R apply(T t, U u)`
`Comparator<T>`	同(おな) じ型(かた) の2つのオブジェクトを比較(ひかく) する関数(かんすう)	`int compare(T o1, T o2)`

上記(じょうき) が要件(ようけん) を満(み) たさない場合(ばあい) は、カスタム@FunctionalInterfaceを使用(しよう)

Supplier

引数(ひきすう) を取(と) らず値(あたい) を返(かえ) す動作(どうさ) が必要(ひつよう) な場合(ばあい) はSupplierを使用(しよう)

Consumer

引数(ひきすう) を1つ受(う) け取(と) り、処理(しょり) 後(ご) に値(あたい) を返(かえ) さない動作(どうさ) が必要(ひつよう) な場合(ばあい) はConsumerを使用(しよう)

Function

引数(ひきすう) を1つ受(う) け取(と) り、計算(けいさん) 後(ご) に結果(けっか) を返(かえ) す動作(どうさ) が必要(ひつよう) な場合(ばあい) はFunctionを使用(しよう)

Predicate

引数(ひきすう) を1つ受(う) け取(と) り、boolean値(ち) のみを返(かえ) す動作(どうさ) が必要(ひつよう) な場合(ばあい) はPredicateを使用(しよう)

SPI

Service Provider Interface

Javaが提供(ていきょう) する、サードパーティによる実装(じっそう) や拡張(かくちょう) のためのインターフェース。フレームワークの拡張(かくちょう) やコンポーネントの置(お) き換(か) えに使用(しよう) 。

  flowchart
    subgraph Provide
        Cer[Caller]
        I[interface]
    end
    Impler[Service Provider]

    Cer ---->|Call| I

    Impler ---->|implementation| I

Time

Java Time API

LocalDateTime

ISO-8601 タイムゾーンなしの日付(ひづけ) 時刻(じこく)
Immutable

日付(ひづけ) の記述(きじゅつ) に適(てき) している：例(たと) えば誕生(たんじょう) 日(び) 、締(し) め切(き) りなど。ただし、オフセット/タイムゾーンなどの追加(ついか) 情報(じょうほう) がなければ、時間(じかん) はタイムライン上(じょう) の特定(とくてい) の瞬間(しゅんかん) を表(あらわ) すことができない。

2023-08-01T12:30:15Z[UTC]

T : 完全(かんぜん) な日時(にちじ)
Z : UTC +0、グリニッジ標準(ひょうじゅん) 時(じ)

CLI

Document

javadoc -d doc MyClass.java

Enable Preview

コンパイル

javac --release 21 --enable-preview Demo.java

実行(じっこう)

java --enable-preview Demo

jar

*.classをjarにビルド

jar cf <jar-file> <input-file(s)>

JARファイルの検証

jar tf myproject.jar

jps & jstack

手順(てじゅん) ：デッドロックの確認(かくにん)
PIDを見(み) つける

jps

Thread Dumpを取得(しゅとく)

jstack <PID> > thread_dump.txt

Topics

Why is Java slow?

Dynamic Linking: リンクはプログラムが実行(じっこう) されるたびに実行時(じっこうじ) に行(おこな) われる
Run-time Interpreter: バイトコードからネイティブマシンコードへの変換(へんかん) は実行時(じっこうじ) に発生(はっせい)

Objects.requireNonNull

フェイルファストのnullチェック
引数(ひきすう) がnullの場合(ばあい) NullPointerExceptionをスロー
パラメータ検証(けんしょう) に使用(しよう)

Comparisons JSP & Servlet